基于MEMS-IMU辅助的高动态GPS选星方法设计

一般的GPS选星方法通过搜索选取使几何精度衰减因子最小的4颗卫星,对于高动态应用特别是在水平姿态角较大的情况下,传统的选星方法存在许多局限性。针对低成本的MEMS-IMU/GPS组合导航系统,提出了基于MEMS-IMU辅助的GPS选星方法;针对高动态载体姿态变化较大的问题,采用MEMS-IMU输出的高速率姿态信息压缩卫星搜索范围,通过选取不超过6颗可见卫星来降低几何精度衰减因子,从而提高定位性能。使用半实物仿真数据,验证了所提出的方法。测试结果表明,与传统的选星方法相比,基于MEMS-IMU辅助的GPS选星方法在飞机高动态大机动条件下,优化了卫星星座,具有精度高、计算量低、可靠性高等优点。

MEMS航空微时代

MEMS(Micro Electron Mechanic Systems)技术是从专用集成电路(ASIC)技术发展过来的,已经在电子产品、汽车工业、机械、化工及医药等各领域得到广泛的应用。近年来,MEMS器件在航空领域的应用越来越受到各国重视。本文首先介绍了MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、MEMS-IMU惯性导航组合系统等目前在航空领域有一定应用前景的MEMS传感器,对这些传感器在国外的应用研究进行了汇总,最后,介绍国内已有初步进展的MEMS传感器设计应用,并指出我国的航空微时代的研究方向。